生物科技在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用

生物科技在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用吳懷慧第一頁，共四十三頁。生命的螺旋體1865年瑞士化學家米歇爾從病人的膿細胞中分離出核酸的成份。1879年，德國生物學家弗來明在細胞核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了染色質(zhì)。1903年，美國細胞學家薩頓則發(fā)現(xiàn)，細胞染色體的活動方式，與孟德爾所描述的遺傳因子極為類似。因此，是否染色體就是遺傳因子呢？一般來說，生物的染色體數(shù)目總是少於性狀表現(xiàn)的數(shù)目，所以科學家推測，遺傳因子應(yīng)該存在於染色體上，也就是說在一條染色體上，會帶有許多不同的遺傳因子！1909年，丹麥的植物遺傳學家約翰遜開始以「基因」取代「遺傳因子」一詞。1910年，美國遺傳學家摩根藉由果蠅的研究，終於證明了基因的確是存在染色體上。然而，其真正確立DNA是遺傳物質(zhì)的，是兩組科學家的重要貢獻。英國生物學家格里夫茲所進行細菌轉(zhuǎn)型實驗赫希與蔡斯兩位科學家進行的噬菌體實驗他們相繼地證實了DNA才是真正的遺傳物質(zhì)，而不是蛋白質(zhì)。第二頁，共四十三頁。細菌的轉(zhuǎn)型作用(Transformation)－DNA為遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)：1928年，英國的生物學家Griffith格里夫茲，他利用兩種不同品系(Strain)的細菌來感染老鼠，並觀察受感染的老鼠之生存情形，而這個實驗的結(jié)果証明了遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)。他的實驗流程如下：(A)注入鼠內(nèi)活R型(Roughform)肺炎菌→不致病

(鼠內(nèi)只有R菌)(B)注入鼠內(nèi)活S型(Smoothform)肺炎菌→致病而死亡

(鼠內(nèi)只有S菌)(C)注入鼠內(nèi)以熱殺死的S型肺炎菌→不致病

(鼠內(nèi)沒有細菌存在)(D)注入鼠內(nèi)活R型肺炎菌＋熱殺死S型肺炎菌→致病死亡

(鼠內(nèi)有活R菌及活S菌)

這種由R型的細菌藉由和死掉的S型細菌接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)镾型細菌，這種狀況就稱為細菌的轉(zhuǎn)型作用(Transformation)。第三頁，共四十三頁。格里夫茲的細菌轉(zhuǎn)型實驗細菌的轉(zhuǎn)型作用(Transformation)－DNA為遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)：1928年，英國的生物學家Griffith格里夫茲，他利用兩種不同品系(Strain)的細菌來感染老鼠，並觀察受感染的老鼠之生存情形，而這個實驗的結(jié)果証明了遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)。他的實驗流程如下：(A)注入鼠內(nèi)活R型(Roughform)肺炎菌→不致病

(鼠內(nèi)只有R菌)(B)注入鼠內(nèi)活S型(Smoothform)肺炎菌→致病而死亡

(鼠內(nèi)只有S菌)(C)注入鼠內(nèi)以熱殺死的S型肺炎菌→不致病

(鼠內(nèi)沒有細菌存在)(D)注入鼠內(nèi)活R型肺炎菌＋熱殺死S型肺炎菌→致病死亡

(鼠內(nèi)有活R菌及活S菌)

這種由R型的細菌藉由和死掉的S型細菌接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)镾型細菌，這種狀況就稱為細菌的轉(zhuǎn)型作用(Transformation)。第四頁，共四十三頁。第五頁，共四十三頁。赫希與蔡斯的噬菌體實驗研究噬菌體(Bacteriophage)的赫希及蔡斯，利用T2噬菌體來感染細菌，分別用含放射性同位素32P和35S的培養(yǎng)基來培養(yǎng)大腸桿菌，又分別用放射性同位素標定的T2噬菌體分別去感染大腸桿菌，然後收集噬菌斑中釋放出來的T2噬菌體，並分析其成份。因為DNA中含有磷酸根的成份，因此被32P標記的必然是噬菌體裡頭的DNA而不是蛋白質(zhì)外殼；蛋白質(zhì)中有含硫胺基酸而不是磷的成份，因此被35S標記的必然是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼而不是裡頭的DNA。他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過感染後再釋放出來的噬菌體只含大量之32P，由此試驗進一步證實了DNA才是真正的遺傳物質(zhì)，而不是蛋白質(zhì)。

第六頁，共四十三頁。第七頁，共四十三頁。1953年，生物學家華生和物理學家克里克，藉由科學家富蘭克林的一張精美的DNA晶體繞射圖，推測出DNA分子應(yīng)該是雙螺旋的結(jié)構(gòu)，這個發(fā)現(xiàn)讓當時的人們大開眼界；且從那時起，分子生物學便如雨後春筍般地蓬勃發(fā)展，而造就了今日絢麗的生物科技。DNA（de-oxy-nucleic-acid），也就是“去氧核糖核酸”。如果將DNA想像成兩條串珠，互相地纏繞，每一個珠子即是DNA的一個基本單位，我們稱之為核苷酸。核苷酸是由鹼基、去氧核糖及磷酸三種成份所構(gòu)成，我們依據(jù)核苷酸所含鹼基的不同，可分成四類：鹼基英文縮寫中文名稱AdenineA腺膘呤ThymineT胸腺嘧啶CytosineC胞嘧啶GuanineG鳥糞膘呤四種鹼基間存在著一個規(guī)則，A與T相對應(yīng)，G與C相對應(yīng)，而膘呤與嘧啶間的氫鍵力量能使DNA分子穩(wěn)固。因為核苷酸只含有一個鹼基，所以我們常以A、T、C、G的縮寫來代第八頁，共四十三頁。染色體存在細胞核內(nèi)，由DNA與蛋白質(zhì)所組成，如果我們在電子顯微鏡下觀察，會發(fā)現(xiàn)絲狀的DNA分子，盤旋纏繞在一顆顆的染色體的組織蛋白上；只有當細胞要進行分裂時，細胞核內(nèi)疏鬆的染色質(zhì)，才會捲曲濃縮成棒狀的染色體?；虼嬖谌旧w上，而基因特別是指在DNA序列上，能夠表現(xiàn)出功能的部分；在人類的所有染色體上，約存在著30000個基因，而且每對染色體上，存在的基因種類及數(shù)量並不相同。有時單一個基因便能控制一種性狀的表現(xiàn)，然而，大部分的生理性狀，都是由一系列相關(guān)的基因一同調(diào)控而表現(xiàn)的。第九頁，共四十三頁。無論有性或無性生殖，生命在繁衍過程中，如果想把本身的遺傳訊傳遞給後代，那麼就必須將本身的DNA複製一份。在DNA的複製過程中，會有各式各樣的蛋白質(zhì)及核苷酸參與，在DNA開始複製前，一些特殊的蛋白質(zhì)會尋找到一個叫作「複製起始點」的位置。當複製開始時，雙股的DNA會如拉鏈般地打開，分開後的單股DNA會各自作為模板，因為DNA具有方向性，所以在過程中，只會朝某一個方向進行複製（5'→3'）；其中還有一個重要因素，只要當一個稱作DNA聚合酶的酵素黏到DNA模板上之後，複製的工作便會開始。由於新合成的DNA序列會與模板股的序列互補，所以完成複製時，便會有兩條一模一樣的雙股DNA。

第十頁，共四十三頁。第十一頁，共四十三頁。DNA&RNA想像DNA是一部電影的膠卷，RNA是放映的設(shè)備，而蛋白質(zhì)便是一場聲色俱佳的電影！您是否能由這個比喻中，體會到RNA在細胞內(nèi)所扮演的角色？DNA與RNA的差異到底到哪兒？德國的細胞學家福爾根解開了這個謎題：DNA與RNA的結(jié)構(gòu)差異：DNA是雙鏈，RNA是單鏈兩者在五碳糖的第二個碳原子上，DNA連接的是氫原子，而RNA連接的是羥基DNA所含的鹼基種類為ATCG，而RNA為AU（尿嘧啶）CG

第十二頁，共四十三頁。第十三頁，共四十三頁。

蛋白質(zhì)是細胞內(nèi)的重要成份，主要存在於細胞質(zhì)中；因為DNA分子較大，難以穿透過細胞核膜，所以細胞要如何接收核內(nèi)的DNA的密碼訊息來啟動合成過程呢？英國一位生物物理學家克里克（FrancisCrick），在1957年時提出了一個假設(shè)，表示DNA會將訊息傳遞給RNA，而RNA再將訊息傳遞給蛋白質(zhì)，這就是所謂的中心法則（CentralDogma）。DNA－－－－－－→RNA－－－－－－→蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)表現(xiàn)

轉(zhuǎn)錄（transcription）

轉(zhuǎn)譯（translation）

之後在1961年時，法國的分子生物學家莫諾及生物化學家雅各布也提出了「信使RNA」的概念，他們認為DNA經(jīng)由轉(zhuǎn)錄作用後會形成信使RNA，而信使RNA

會攜帶處理後的訊息去合成蛋白質(zhì)。往後又發(fā)現(xiàn)了RNA的反轉(zhuǎn)錄作用，使得中心法則的思想更為完備！

反轉(zhuǎn)錄（reversetranscription）

DNA←－－－－－－－－mRNA－－－－－－→蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)表現(xiàn)－－－－－－－－→

轉(zhuǎn)錄（transcription）

轉(zhuǎn)譯（translation）

第十四頁，共四十三頁。第十五頁，共四十三頁?；蝮w學

所有生物的染色體均是由A、T、C、G四種含氮鹽基排列組合而成，這樣遺傳訊息看起來相當簡單，然而其所建構(gòu)出的基因世界卻是變化無窮且難以了解，因此基因的解碼一直是研究人員努力的目標。而什麼是基因體學呢？這是指對於基因體的結(jié)構(gòu)、成份內(nèi)容及演化關(guān)係等，所進行的一系列研究，其基礎(chǔ)多來自於分子生物學和生物化學，而近代在核酸定序及其他相關(guān)技術(shù)的驅(qū)使下，使得基因體的領(lǐng)域發(fā)展相當快速，基因體學不再只是決定基因序列而已，同時也包含基因的表現(xiàn)研究及蛋白質(zhì)的功能分析等。第十六頁，共四十三頁。蛋白質(zhì)體學

每個細胞身上都帶有成為完整個體的遺傳訊息，但是並非所有的基因都會在細胞中表現(xiàn)出來。一個蛋白質(zhì)，儘管只是單一基因的產(chǎn)物，也可能因細胞的不同而有著相異的形態(tài)，這是因為大部份的蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)會經(jīng)過不同的修飾，使得它們的結(jié)構(gòu)、位置、功能，或分解速度有所改變。因此，以基因序列訊息的資料庫作為研究基礎(chǔ)，加上新一代質(zhì)譜儀技術(shù)與高速電腦的運算下，跨領(lǐng)域地整合發(fā)展出蛋白質(zhì)體學。蛋白質(zhì)體學不但掀起了整個生命科學界對於蛋白質(zhì)研究的新風潮，也成為了目前生物科技最主要的發(fā)展趨勢。第十七頁，共四十三頁。生物資訊學

生物資訊學是一門整合了生命科學、數(shù)理統(tǒng)計及資訊科學的跨領(lǐng)域應(yīng)用科學，它聚集了分子生物學、生物物理學、統(tǒng)計數(shù)學、計算機科學等專家，投入基因解碼的工作。自從人類基因體計畫的完成，宣告了「後基因時代」的來臨，人們亟欲探索的，不再止於基因的排序，更想要知道的是基因的功能，而生物資訊學隨著基因研究的熱潮而崛起，今日伴隨大量的生物資訊湧現(xiàn)，如何應(yīng)用電腦科技去搜尋統(tǒng)整出有用的生物訊息，以加速人類基因研究的腳步，便成為生物資訊學所應(yīng)擔負的任務(wù)。第十八頁，共四十三頁。組織培養(yǎng)技術(shù)生物體皆是由細胞所組成，而組織培養(yǎng)的目的，便是試著將細胞分離出來，然後在試管裡進行人工培養(yǎng)，讓細胞大量地合成有用的物質(zhì)，而組織培養(yǎng)大抵可分為動物細胞培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)兩類。然而，並不是所有細胞都適合作生物體外的培養(yǎng)，以植物細胞而言，通常較容易分離並培養(yǎng)於試管中，並有時可再長成完整的植株，但對於動物細胞來說，組織培養(yǎng)的難度通常會較為提高。第十九頁，共四十三頁?；蛑亟M技術(shù)

基因可以透過複製的過程，將遺傳信息傳遞給下一代，從而控制生物的個體性狀表現(xiàn)，除此之外，基因還可以製造出一些結(jié)構(gòu)蛋白，直接或間接地影響生物的生理表現(xiàn)。而目前的基因工程技術(shù)，其發(fā)展乃建立在過去四十多年分子生物學的成果上，可說是分子生物學的延伸應(yīng)用。其基本原理是利用能切割特定DNA序列的限制酵素，將來自不同生物的DNA作切割，再以連接酵素連接帶有相同切口的DNA片段，如此，在應(yīng)用上便可將一些特殊DNA片段與載體進行接合，形成重組DNA，如果再將這重組DNA，經(jīng)轉(zhuǎn)形的作用送入宿主細胞中，經(jīng)由宿主細胞的不斷分裂，便可持續(xù)的複製這DNA片段。整個基因工程技術(shù)實際上就是這些不同工具間的組合搭配，以期達到最好的基因表現(xiàn)或基因轉(zhuǎn)殖的目的。第二十頁，共四十三頁。蛋白質(zhì)工程技術(shù)

動、植物體內(nèi)，蛋白質(zhì)是維持身體正常功能、消化食物及修復(fù)組織等必要物質(zhì)。它們到處參與身體內(nèi)的活動，儘管有足夠的維他命、礦物質(zhì)及水分，如果少了蛋白質(zhì)，仍是無法維持正常的生命現(xiàn)象，因此蛋白質(zhì)的重要性可見一斑。蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)，常扮演酵素的角色，催化各式各樣的反應(yīng)，蛋白質(zhì)由胺基酸連接而成，之後會折疊成一定的形狀以產(chǎn)生特殊的生物活性。蛋白質(zhì)工程就是藉遺傳工程的手法，把該酵素的基因選殖出來，試著改變基因上面的特定核酸，就可影響改變所表現(xiàn)的蛋白質(zhì)的胺基酸序列。以目前而言，蛋白質(zhì)工程多用來提高酵素的穩(wěn)定性，或修飾其催化的條件，以及改變酵素對不同受質(zhì)的親和程度等。第二十一頁，共四十三頁。細胞融合技術(shù)

抗體是生物體內(nèi)眾多防禦物質(zhì)的一種，由血液中的B細胞所產(chǎn)生，當外物侵入生物體時，生物體內(nèi)之細胞會對此外來物產(chǎn)生反應(yīng)，經(jīng)過細胞間的命令傳達後，某些血液細胞會開始進行分化作用，產(chǎn)生對外來物具攻擊性的細胞。每一個抗體產(chǎn)生細胞只會生產(chǎn)一種抗體，然而這種細胞本身不具有分裂與增殖的能力，因此當此種細胞生產(chǎn)抗體達一段時間後，就會死亡、消失。而柯勒（Kohler）與麥爾斯坦（Milstein）兩位科學家，提出一個新的構(gòu)想，他們試著將B細胞與骨髓瘤細胞地成功地合成為融合瘤細胞，它能夠不斷地增殖並生產(chǎn)出專一性高的單株抗體，而這劃時代的創(chuàng)舉，也開啟了抗體應(yīng)用的新紀元。第二十二頁，共四十三頁。臺灣每年從國外進口鉅量大宗穀物，在世界名列前茅。平均要買進黃豆二百五十萬公噸，大約是全世界第五大買主；玉米進口平均約五百萬公噸，輸入量僅次於日本、韓國。我們知道臺灣、日本、韓國的主食是米，這三個國家購買大量黃豆、玉米，並非給人吃，而是做為飼料及加工用。生物科技與農(nóng)業(yè)第二十三頁，共四十三頁。基改生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)

為維持規(guī)模農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，近十年間，農(nóng)業(yè)作物開始更科技化。1996起，美國農(nóng)民開始嘗試種植基因改造黃豆，推廣到2004年，超過八成的美國黃豆都已經(jīng)是基改黃豆。近四成種植的玉米，做為飼料用，都是基改玉米。商業(yè)量產(chǎn)的玉米主要有三大類，飼料玉米、甜玉米及爆米花玉米。後兩者為人類食用，產(chǎn)量遠小於飼料玉米美國食品業(yè)者反映保守市場需求，鮮少採用基改。臺灣進口大宗穀物主要從美國來，這個基改比例，八至九成供應(yīng)飼料加工用，也反映在臺灣市場，行政院衛(wèi)生署藥物食品檢驗局市場抽樣，經(jīng)驗佐證相當符合。第二十四頁，共四十三頁。目前基因改造作物:玉米、黃豆、棉花及油菜?？傮w來說，全世界有十七個國家種植生產(chǎn)基改作物，美國居第一名，其他大規(guī)模生產(chǎn)，進入「百萬公頃俱樂部?的國家，依序有阿根廷、加拿大、巴西、中國及巴拉圭。歐洲國家種植最多的，有西班牙及羅馬尼亞，德國也不少。1994年加起來總計有8千1百萬公頃。從右圖全球基改作物種植面積，可以看出這個成長趨勢，呈連續(xù)直線上升，沒有緩和的態(tài)勢。第二十五頁，共四十三頁。第二十六頁，共四十三頁。這上升趨勢有二個值得思考的意義。第一，基改作物已然是鐵的事實。在地球環(huán)境釋放出的基改作物顯然持續(xù)增加，民眾與政府，贊成也好，反對也罷，都得面對這個新時代的來臨，思考下一步如何處置。第二個意義是，也許有消費者環(huán)保團體的反對聲音，基改作物是受到農(nóng)民歡迎的選擇。對農(nóng)民真正有利的，農(nóng)民才會接受。事實上，利益誘因使得若干國家，農(nóng)民偷偷非法種植基改作物的情形普遍?，F(xiàn)代農(nóng)民，在各國家，都是中下階層。即使美國，農(nóng)民也受到聯(lián)邦政府大量補貼，才能維持一定收入以及經(jīng)濟規(guī)模。生物技術(shù)帶來的經(jīng)濟效益，對農(nóng)民十分具體可觀。美國農(nóng)民協(xié)會調(diào)查，除非是為了海外市場考量，有些國家如歐洲、日本，法令不許可某些基改作物，損失外銷市場有所顧慮，一般美國農(nóng)民多半願意種植基改作物。基改作物的成功經(jīng)驗，在第三世界國家不遑多讓，農(nóng)民接受甚至更為明顯。第二十七頁，共四十三頁。重組DNA技術(shù)

生物的DNA以雙股螺旋構(gòu)造（doublehelix）四個鹼基A（adenosine）、T（thymine）、G（guanine）及C（cytosine）排列組合成，A與T、G與C配對，巧妙構(gòu)成，二條DNA之核酸序列則為互補。重組的DNA技術(shù)，即將甲物種之某特殊基因（DNA）片段切下而貼到另乙物種的DNA序列上，使甲物種該基因表現(xiàn)的特性在乙物種中出現(xiàn)。由於上述四個鹼基，故在核甘酸序列上出現(xiàn)相同單位的機遇率只有1/4，故一段含有1,000個核甘酸的基因體，則其完全相同的機遇率只有（1/4）1000種基因內(nèi)不同的程度，構(gòu)成生物由簡入繁，而形成不同的特性。此亦形成生物不同的特性。因此，若將物種基因中的核甘酸加以改變，則該物種就形成另一物種或稱自然的改善。第二十八頁，共四十三頁?；蚬こ蹋℅eneticengineering）基因工程是一創(chuàng)新技術(shù)，它能用來改造生物以增加生物資源及抗環(huán)境壓力之科技。以自然演化的速度，一個改造的生物要歷經(jīng)千年或萬年；但經(jīng)生物技術(shù)的過程，一個新的生物則不須太長時間就可獲得。尤其，基因工程技術(shù)增加作物基因的多樣性。因此，遺傳工程是加速物種進化的特異功能。然而，它也可能帶給人類傷害。假使此特殊新生物在自然生態(tài)中產(chǎn)生干擾，則其後果將不堪設(shè)想。由遺傳工程所研發(fā)出的有轉(zhuǎn)殖植物、轉(zhuǎn)殖動物、蛋白質(zhì)工程、融合瘤、單株抗體等，都帶給人類糧食、醫(yī)藥、衛(wèi)生、健康上不同的福祉。第二十九頁，共四十三頁。基因轉(zhuǎn)殖植物（Transgenicplant）在傳統(tǒng)的植物育種裡，植物藉雜交（hybridization）把甲植物的性狀植入乙植物，這要看此兩植物的親和性，同種者可藉雜交而繁衍後代，不親和性的植物雖同屬但非同種即難天然雜交，更別說要想一個植物的特殊性狀植入另一植物。遺傳工程發(fā)展後，不但同屬物種間可以將基因由甲植物轉(zhuǎn)入乙植物，甚至不同屬物種也可以達成。廣義的基因轉(zhuǎn)殖植物即本身基因接受外來功能的基因殖入之植物謂之，此生物技術(shù)突破過去的傳統(tǒng)，讓具有特殊特性的基因可以在其他生物體內(nèi)表現(xiàn)其遺傳，增加生產(chǎn)力、減少環(huán)境公害，以提供人類福祉。第三十頁，共四十三頁。5種用基因轉(zhuǎn)殖植物的方法農(nóng)桿菌（agrobacteriam）媒介之基因轉(zhuǎn)殖基因直接導(dǎo)入原生質(zhì)體再培養(yǎng)後之植物藉基因槍或粒子槍直接將基因轉(zhuǎn)殖電壓穿孔導(dǎo)入法及直接將基因注射入胚株或生殖細胞第三十一頁，共四十三頁。抗蟲、雜草及病害基因轉(zhuǎn)殖於作物上成功例子目前已地在例如：棉花、大豆、水稻、玉米、油菜紫、蕃茄、甜菜、苜蓿等作物）。在除草劑基因的利用上，重視五個原則：(1)高效力(2)低毒性(3)在土壤中移動性低(4)能被生物快速分解而不致於造成殘留及(5)廣效性且易除多種雜草。代表性的有(1)EPSPS對glyphosate除草劑的耐性改進(2)ALS酵素對sulfonylurea藥劑之耐性改進。第三十二頁，共四十三頁。抗蟲基因利用蘇力菌（Bacillusthuringiensiscvar.kurstaki）Delta內(nèi)毒素（endotoxin）基因，此毒素具除蟲效果，故可不必施除蟲劑以抗蟲害植物防禦性蛋白質(zhì)（plantdefenseprotein）基因，此種防禦性蛋白質(zhì)主要存在於種子或種薯的貯存器官中，其中蛋白質(zhì)酵素（protease）之抑制物能抑制trypsin、chymotrypsin、elastase等，將此蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)殖至作物中，可使之抗蟲。如葉豆的trypsininhibitor基因第三十三頁，共四十三頁。國內(nèi)成功例子葉開溫等（Yehetal.,1997）從甘藷植物中將抗蟲基因Sporamin（它是一種鹼性的胰蛋白酵素控制因子，可抑制蟲腸中之trypsin）轉(zhuǎn)殖至煙草及花椰菜中，使該植物具抗蟲效果；植物抗病基因的利用。利用植物病毒的鞘蛋白質(zhì)（coatprotein）基因的轉(zhuǎn)殖使植物具抗病毒，此中有TMV（tobaccomosaicvirus）、BMV（bamboomosaicvirus）、CMV（cucumbermosaicvirus）、PVX（potatovirusX）等，其他如衛(wèi)星基因（satellitegene）、弱毒系統(tǒng)基因及與病程相關(guān)的蛋白質(zhì)（pathogenesisrelatedprotein）基因等抗真菌、細菌病害的基因，如植物防禦物質(zhì)（phytoalexin），此類物質(zhì)被病菌感染後，植物體自發(fā)性地產(chǎn)生毒物質(zhì)以抑制病菌第三十四頁，共四十三頁。生物多樣性用於生物技術(shù)上(一)抗逆境之基因全球乾旱地、鹽分地、污染地等與日遽增，但不少具有抗旱、抗鹽分或抗污染的野生植物仍可被發(fā)現(xiàn)於濱?；蚧牡兀–houandChiang，1988），如果植物學家成功地能將這些具抗旱、抗鹽分或抗污染的基因轉(zhuǎn)殖於作物上，則作物可以種在旱地、鹽分地，則糧食的增加指日可待，若將抗污染（如抗重金屬）的基因轉(zhuǎn)殖於森林植物上，則此森林可吸收土壤重金屬、減少土壤污染問題，同時，也避免環(huán)境公害，是一舉兩得。第三十五頁，共四十三頁。，余淑美（2000年）已成功地將水母綠螢光基因以桿狀病毒為媒介植入有毒昆蟲，以利於測有毒昆蟲之殺蟲能力，此成果對以基因工程改造病毒，並找出媲美農(nóng)藥的生物防治之道有重要的助力。第三十六頁，共四十三頁。生物技術(shù)以改善環(huán)境

地球溫暖化主要是因為大氣中二氧化碳的量增加而引起的。日本現(xiàn)在正進行防止地球溫暖化的策略，以國家計畫的型式，對棲息於淡水或海水中之稱為「微細藻類」的植物進行如何吸收二氧化碳的系統(tǒng)研究。這個計畫主要目標是研究出某種藻類植物在每單位面積中能吸收二氧化碳量為森林的10倍，以及利用光的生物反應(yīng)器（bioreactor），以便將火力發(fā)電廠排放出的二氧化碳做固定（引自陳，2000）。第三十七頁，共四十三頁。紅樹林及仙人掌是作為能讓沙漠綠化的王牌，若是能夠?qū)⑷龉衬w綠化的話，就足以解決全球溫暖化的問題。對植物來說撒哈拉沙漠是非常惡劣的環(huán)境，因為除了非常乾燥之外，晝夜的溫差也大、地表也多鹽類。若從紅樹林取出耐鹽性的基因以及從仙人掌取出耐乾燥的基因的話，就可以製造出具有兩者基因的嵌合（chimera）植物，那麼沙漠就有可能被綠化。若此夢想能成功的話，沙漠便可綠化，其溫度變化會變小，雨水也會開始下降（陳，2000）。若雨水來臨，鹽分就會淋洗到土壤中，則中生的植物也可能在此生長，改造沙漠成綠洲便指日可待。第三十八頁，共四十三頁。天擇及人擇與生物